Puur- ja lõhketööde projekteerimine lubjakivikarjäärides (0)

AAGB41 Puur - ja lõhketööde projekteerimine lubjakivikarjäärides väikelaenguaukudega
Tallinna Tehnikaülikool
Energeetikateaduskond
Mäeinstituut
Puur- ja lõhketööde projekteerimine lubjakivikarjäärides väikelaenguaukudega
Juhendaja :
***
Üliõpilane:
***
2010
Sisukord
1.Projekti andmed 3
2.Laengute arvutus 3
2.1Suhteline laengutevaheline kaugus 3
2.2Vähima vastupanujoone pikkus 3
2.3Laengusamm reas 3
2.4Ridadevaheline kaugus 3
2.5Lõhkeaine erikulu parandustegur 4
2.6Laengumassi arvutamine 4
2.7Laengu pikkus 4
2.8Laenguaugu sügavus 4
2.9Topise pikkus 5
3.Lõhatava ploki arvutus 5
3.1Ploki pindala määramine 5
3.2Ploki külgede pikkuste määramine 5
3.3Tegelik lõhatav kogus 5
3.4Laenguaukude jaotumine 5
3.5Laenguaukude kogupikkus 6
4.Süütevõrkude arvutus 6
4.1Magistraallõigu pikkus 6
4.2Löökpadrunite arvutus 6
4.3Detonaatorite arvutus 7
4.4Detonaatori juhtme pikkus 7
4.5Detoneeriva nööri kulu ühendusteks maapinnal 7
4.6Viitekestus lühiviitlõhkamisel 7
4.7Kogu kasutatav lõhkeaine kogus 7
4.8Suurimas viitegrupis kasutatav lõhkeaine kogus 8
5.Lõhketööde ohutute kauguste arvutamine 8
5.1Ohutu kaugus kildude laialilennu järgi 8
5.2Seismiliselt ohutu kaugus 8
6. Hoiatus signaalid lõhkamistel 9
7.Kasutatud kirjandus 10
8.Joonised 11
Joonis 8.1 Lõhkeaukude paigutuse skeem 12
Joonis 8.2 Puuraugu läbilõike skeem 13

Projekti andmed

Lõhkamise toimub lubjakivi karjääris, mille astangu kõrgus (H) on 4 m. Pinnas on kuiv. Karjäärist 650 m kaugusel paikneb lõhketööde suhtes tundlik objekt – kivist hoone. Seeriaviisilise lühiviitlõhkamise eesmärk on purustada 1500 m3 lubjakivi.
Laenguaukude puurimiseks kasutatakse 60 mm läbimõõduga puuri .
Lõhkeaineks on ANFO (laadimistihedusega 0,8g/cm3) mille initsieerimiseks kasutatakse NONEL initsieerimissüsteemi.

Laengute arvutus

Suhteline laengutevaheline kaugus

Laengutevaheline suhteline kaugus sõltub lõhkamisviisist. Kuna tegemist on lühiviitlõhkamisega, siis m=1,0 (lühiviitlõhkamisel m=0,9…1,3).

Vähima vastupanujoone pikkus

Seeriaviisilisel lõhkamisel kasutatakse vähima vastupanujoone pikkuse leidmiseks järgmist valemit:
Wp= 0,9·√p´/q·m
Wp=0,9*√2,68/0,6*1,0=1,9m
kus p´ - laengu jaotatud mass eri laengutiheduste juures, p´=2,68kg/ Tabel 11.1[1, lk. 44],
q - etalonlõhkeaine erikulu, q=0,6kg/m3
Wp - vähima vastupanujoone pikkus astme jalamil, (1,9m)

Laengusamm reas

Puuraukude laengusamm arvutatakse valemiga:
a=m*Wp
a=1,0*1,9=1,9m
kus a – laengusamm reas, (1,9m)

Ridadevaheline kaugus

Ridadevaheline kaugus määratakse lühiviitlõhkamisel järgmise valemiga:
b=0,95*Wp
b=0,95*1,9=1,9
kus b - ridadevaheline kaugus, (1,9m)

Lõhkeaine erikulu parandustegur

Lõhkeaine (ANFO) erikulu parandustegur on Kp=1

Laengumassi arvutamine

Laengumass, arvestades lõhkeaine erikulu parandustegurit , määratakse järgmise valemiga:
Q=Kp*q*a*Wp*H
Q=1*0,6*1,9*4=4,56kg
kus Kp - lõhkeaine erikulu parandustegur,
H - astangu kõrgus, m
Q - laengumass, (4,56kg)

Laengu pikkus

Laengu pikkus arvutatakse valemiga:
ll=Q/p´
ll=4,56/2,68=1,7m
kus ll - laengu pikkus, (1,7m)

Laenguaugu sügavus

Laenguaugu sügavus arvutatakse järgmise valemiga:
L=H+lü (lü - ülepuure pikkus, sõltub kivimi kõvadusest (lubjakivi massiivis-8))
lü=8*d
lü=8*0,060=0,48m
L=4+0,48=4,5
kus d - laengu läbimõõt, m
L – laenguaugu sügavus, (4,5m)

Topise pikkus

Topise pikkus arvutatakse valemiga:
lt=L-ll
lt=4,5-1,7=2,8m
kus lt - topise pikkus, (2,8m)

Lõhatava ploki arvutus

Ploki pindala määramine

Lõhatava lubjakivi ploki pindala määratakse järgmise valemiga:
S=V/H
S=1500/4=375m2
kus V - lõhkamiseks ettenähtud lubjakivi kogus, m3
S - lõhatava ploki pindala, (375m2)

Ploki külgede pikkuste määramine

Ploki külgede pikkused määratakse järgmise valemiga:
A*B=S
Lõhatava ploki laiuseks A võetakse 25,0m seega ploki pikkus tuleb B=S/A, 15,0m
22*18=375m2

Tegelik lõhatav kogus

Tegeliku lõhatava lubjakivi koguse määramiseks kasutatakse valemit:
V=S*H
V=375*4=1500m3
kus S - ploki tegelik pindala, m2
V - ploki tegelik ruumala, (1500m3)

Laenguaukude jaotumine

Laenguaukude jaotumist saab arvutada järgmiste valemite abil:
Laenguaukude arv reas: A=(nr-1)*a
nr=26,9/1,9=14
Laenguaukude ridade arv: B-Wp=(n-1)*b
n=15/1,9=8
kus nr - laenguaukude arv reas, (14)
n - ridade arv, (8)
Kokku tuleb puurida: N=nr*n= 14*8=112 laenguauku

Laenguaukude kogupikkus

Puuritavate laenguaukude kogupikkuse saab arvutada järgmiste valemite abil:
Lkogu=L*N
Lkogu=4,5*112=504m
kus Lkogu - laenguaukude kogupikkused, (504m)

Süütevõrkude arvutus

Süütevõrk koostatakse järgnevate vahenditega:

magistraal detoneeriv nöör (OricaExel Connectaline),

lühiviite detonaatorid (Orica Exel MS),

löökpadruneid (Orica Senatel Powerfrag),

lühiviite ühendusnöör (Orica Exel Connectadet).

Magistraallõigu pikkus

Magistraallõik ühendab süütevõrku ohutus piirkonnas asuva lõhkamisjaamaga ning selle pikkus arvutatakse järgmise valemiga:
Lm=2*K*lij
Lm=2*1,1*200=440m
kus K- lõhkemagistraali varutegur, K=1,1
Lij - süütevõrgu montaažikoha kaugus lõhkamisjaamast, lij= 200m
Lm - magistraallõigu pikkus, (440m)

Löökpadrunite arvutus

Lööklaeng on tagainitsieerimisega, st. lööklaeng ja detonator paigutatakse laenguaugu põhja. Kuna igasse laenguauku paigutatakse üks lööklaeng läheb löökpadruneid vaja 112tk.

Detonaatorite arvutus

Detonaatoreid kasutatakse löökpadruni initsieerimiseks. Detonaatorite hulk arvutatakse valemiga:
Ndet=ndet*N
Ndet=1*112=112tk
kus ndet - detonaatorite hulk ühes puuraugus, tk
Ndet - detonaatorite koguhulk, (112tk)

Detonaatori juhtme pikkus

Lühiviit lõhkamiseks ettenähtud non- electric detonaatorid MS Exel (viitega 0 ms) on varustatud detoneeriva nööriga. Käesoleva projekti jaoks sobivad detonaatorid, mis on juba tootja poolt varustatud 12-16 meetrise detoneeriva nööriga.

Detoneeriva nööri kulu ühendusteks maapinnal

Käesolevas projektis kasutatakse kuusteist 5m pikkust detoneerivat lühiviit ühendusnööri.

Viitekestus lühiviitlõhkamisel

Viitekestus arvutatakse järgmise valemiga:
Tv=Av*Wp
Tv=2,5*1,9=4,75ms
kus Av - viitetegur, keskmise kõvadusega kivimitel (lubjakivi) Av=5
tv - viiteaeg eri laengute plahvatuste vahel, (4,75ms)

Kogu kasutatav lõhkeaine kogus

Kogu kasutatava lõhkeaine koguse arvutamiseks kasutatakse järgmist valemit:
Qk=N*Q
Qk=112*4,56=510,72 kg
kus Qk - kogulõhkeaine kogus, (510,72kg)

Suurimas viitegrupis kasutatav lõhkeaine kogus

Suurimas viitegrupis kasutatav lõhkeaine koguse arvutamiseks kasutatakse järgmist valemit:
Qsv=nr*Q
Qsv=14*4,56=63,84kg
kus Qsv - suurimas viitegrupis kasutatav lõhkeaine kogus, (63,84 kg)

Lõhketööde ohutute kauguste arvutamine

Ohutu kaugus kildude laialilennu järgi

Lõhketööde ohutu kaugus kildude laialilennu järgi on ära toodud Tabelis 13.1 [1, lk60]
Väikelaenguaukude meetodil kaljuste kivimite lõhkamisel pealmaatöödel on ohtliku ala minimaalne raadius 200m.
Kivimitükkide laialilennu ohtliku tsooni raadiused arvutatakse järgmiselt:
W=5Wmax/7
W=5*1,9/7=1,7m
kus Wmax - pikim vähim vastupanujoon, m
W - tinglik vähim vastupanujoon, (1,7m)
Seega järeldub Tabelist 13.2 [1, lk61], et ohtliku tsooni raadiused on:
Inimestele: 200m
Masinatele : 100m

Seismiliselt ohutu kaugus

Korraga ühes viites lõhatav seismiliselt ohutu summaarne laeng arvutatakse valemiga:
Qohutu=v2*r2,7/K2
Qohutu=32*6502/2502=5665,4kg
Kus v - kaitstava objekti suurim lubatav võnkekiirus. Antud juhul korduval lõhkamisel, mitmesugused elu- ja ühiskondlikud hooned, administratiiv- ja tööstushooned. Tabel 13.3 [1, lk. 62] alusel v=3cm/s
r - kaitstava objekti kaugus lõhketööde läbiviimise piirkonnast , m
K - kaitstava objekti aluse pinnase seismilisuse tegur. Tabel 13.3 [2, lk. 62] alusel veevaene kaljupinnas paksusega kuni 15m, Kkeskmine=250
Qohutu - suurim lubatud kogus ühes viites, (5665,4 kg)
Kuna viitesamma on alla 25ms tuleb laeng jagada parandusteguriga, seega:
Qohutu=5665,4/1,5=3776,9kg
Suurim lõhkeaine kogus ühes viites oli 63,84kg, mis on pea 60 korda väiksem kui lubatud kogus (3776.9kg).

Hoiatus signaalid lõhkamistel

Hoiatussignaal – üks pikk – antakse enne laenguaugu laadimist – kõik lõhketööga mitte seotud isikud peavad minema ohutusse kohta;
Lõhkamissignaal – kaks pikka – antakse vahetult enne lõhkamist – lõhkajad pingestavad süütevõrgu;
Lõpusignaal – kolm lühikest – antakse pärast lõhkamiskoha tuulutust ja ülevaatust.

Kasutatud kirjandus

Tomberg , T. 1998. Lõhketööd. TTÜ Mäeinstituut, Tallinn.

Lõhketöö projektile esitatavad nõuded – www. riigiteataja .ee

Orica - www.oricaminingservices.com

Joonised

Joonis 8.1 Lõhkeaukude paigutuse skeem

Joonis 8.2 Puuraugu läbilõike skeem

13
TTÜ Mäeinstituut
***